「Python入門者の集い #2」のLTスライドです。 機械学習の知識0の状態からディープラーニングライブラリ「TensorFlow」に挑戦した話です。 数学やアルゴリズムにはほとんど触れていません。発表ではTensorFlowとは何か、何ができるかを伝えることに重点を置いているため、TensorFlowや機械学習を知っている方には物足りない内容かと思います。 TensorFlowや機械学習に触れるきっかけにしていただけたら幸いです。 【補足】 ・Windowsには対応していないと記載していますが、Dockerなど仮想マシンなどを使用すれば実行可能です。 ・私の環境では失敗しましたが、AmazonLinuxでも動作します。 【訂正】 ・機械学習(最急降下法)と記載しましたが、書き方が不適切でした。学習の中で最急降下法を使っていますが、「最急降下法」自体はアルゴリズムなので「機械学習(最急降下法)」という表現は誤りです。

1. Webエンジニアが
初めて機械学習に触れてみた話
泰昌平 @ShoheiTai

2. 泰昌平
スパイスファクトリー株式会社 事業部長
・平成生まれ
・ペチパー。CakePHP、Phalcon、WPなど。
・Pythonが好きで趣味レベルで色々動かしてま
す。
・フロントエンドの開発、最適化が好き。
・趣味はダーツ（ハード・ソフト）とバイク。
自己紹介

3. 前回のLTではこれを動かしました。
http://www.slideshare.net/shouheitai/pythongoogle-57553654

4. 機械学習の分野が好きな同期に勧められ
TensorFlowを触ってみました

5. Q.TensorFlowを触ったことある
人？

6. 今日の内容について
○ TensorFlowの基本的な使い方
○ チュートリアルを動かしてみた話
○ 数学つらい的な話

7. TensorFlow
・Googleのディープラーニングライブラリ
・2015年11月にオープンソースとしてリリー
ス
・Apache2.0ライセンス、商用利用可
・GPU、CPUプログラミングに対応
・TensorBoardで学習結果をWebで確認できる

8. なんか面白そう！触ってみよう！

9. TensorFlowをインストールしてみた
Windows→TensorFlowが対応していない
Mac→持っていない
AmazonLinux(EC2)→普段使っていたPython環境
で2時間ハマり挫折。tensorflowのバージョン問題
…？

10. ubuntuでインストール
// Python環境
$ sudo apt-get install python-pip python-dev python-virtualenv
// tensorflowの仮想環境
$ virtualenv --system-site-packages ~/tensorflow
// 仮想環境の有効化
$ source ~/tensorflow/bin/activate
// tensorflowのインストール
(tensorflow)$ pip install --upgrade
https://storage.googleapis.com/tensorflow/linux/cpu/tens
orflow-0.8.0-cp27-none-linux_x86_64.whl

11. TensorFlowのコードを触ってみる

12. TensorFlowの書き方をざっくりと
1.データフローグラフをプログラムで組み立てる
→変数の定義やモデル式、学習アルゴリズム
2.セッションにデータフローグラフ(結果のノード)
を渡す
3.セッションで実行

13. 簡単な計算
>>> import tensorflow as tf
>>> sess = tf.Session()
>>> a = tf.constant(10)
>>> b = tf.constant(32)
>>> c = tf.add(a, b)
>>> sess.run(c) # sess.run(a+b)
42
https://github.com/tensorflow/tensorflow#try-your-first-tensorflow-program を一部変更

14. データフローグラフ
a
b
cadd

15. データフロー （ノード、オペレーシ
ョン）
・演算処理、定数を表す。
a
b
cadd

16. データフロー （エッジ）
・データの入出力を表す。テンソルが流れる道筋。
a
b
cadd

17. データフロー （テンソル）
・データ構造。n次元の配列。エッジの上を流れる。
a
b
cadd

18. セッション
・データフローグラフ(結果のノード)を受け取
り、非同期に処理を実行していく。
・セッションでrunするまでは処理が行われな
い。
・CPU、GPUへ処理の振り分けなども行う。

19. 簡単な計算（再掲）
>>> import tensorflow as tf
>>> sess = tf.Session()
>>> a = tf.constant(10)
>>> b = tf.constant(32)
>>> c = tf.add(a, b)
>>> sess.run(c) # sess.run(a+b)
42
https://github.com/tensorflow/tensorflow#try-your-first-tensorflow-program を一部変更

20. Introductionを動かして
機械学習を体験する

21. Introduction
https://www.tensorflow.org/versions/master/get_started/index.html

22. ここでやっていること
# ランダムなx値を生成
x_data = p.random.rand(100).astype(np.float32)
# 「y = x * 0.1 + 0.3」のデータを作成
y_data = x_data * 0.1 + 0.3
y = 0.1x + 0.3の「0.1」と「0.3」を
機械学習(最急降下法)で導き出す。

23. ここでやっていること
loss = tf.reduce_mean(tf.square(y - y_data))
optimizer =
tf.train.GradientDescentOptimizer(0.5)
train = optimizer.minimize(loss)
y = 0.1x + 0.3の「0.1」と「0.3」を
機械学習(最急降下法)で導き出す。

24. 学習過程
学習を繰り返していく度に
「0.1」と「0.3」へ近づいている！

25. TensorFlowを触ってみて
・機械学習の事前知識が必要。軽く触ってみる
のも難しい。。
・数学的なアルゴリズムをプログラムで表現し
やすくなっており、ソースを読むことで理解で
きる部分も多かった。

26. ご清聴ありがとうございました

27. Credits
Special thanks to all the people who made and
released these awesome resources for free:
✘ Presentation template by SlidesCarnival
✘ Photographs by Unsplash
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marks are trademarks of Google Inc